> > 日射計の種類と違い、地表に到達する直達日射量

日射計の種類と違い、地表に到達する直達日射量

日射計の種類と違い、地表に到達する直達日射量

一度は聞いたことのある日射計とは



日射計については小学校や中学生の頃に理科の授業で聞いたことがある程度の人も少なくないです。日射計というのは簡単に言えば太陽から放射されるエネルギー量を計るための装置です。その日射量は、単位は面積または時間あたりの太陽放射エネルギーの量です。観測方法としては、放射を感部に熱または電気などに変換し、測定していく過程をたどって行われます。現代社会では随時行うこともでき、人が常にいなくても観測できるような仕組みが成り立っています。光電素子やサーモパイルを用いて日射量を電気信号へと変換する方法がポピュラーになってきています。

日射計には測定する日射量に違いがあり、それによって使われる日射計の違いがあります。日射量には直達日射量、散乱日射量、全天日射量という3種類があります。直達日射量が太陽から観測点に直接差し込む光であり、散乱日射量はそれ以外のものになります。この散乱日射量は大気の分子や雲の粒子に散乱された光が観測場所へと届いているものを指します。そして、この二つの和が全天日射量となるのです。

直達日射量は太陽追尾装置がつけられた直達日射計、全天日射量が全天日射計で計測をされます。散乱日射計については全天日射計を使用して、太陽追尾装置に取り付けて直接日光を避けるよう円盤で遮断をして計測をします。このようにそれぞれの日射量を計測するには各日射計を用いて計測をすることが必要であり、このデータは気象庁によって公開もされています。気象庁では日本国内の5地点で計測をしており、知りたい日の特定の日射データを閲覧することが可能です。この気象庁が出しているデータや個人的に調べたデータを用いることで機体の濁り具合や水蒸気量といった情報を確認することができます。特に太陽光発電に関してめざましい動きがある昨今では、便利な装置も出回りはじめています。



人間生活に関係する直達日射量の必要性



直達日射量はどういった場面に必要とされるかというと、農業分野で活躍しています。たとえば、農作物がどれだけ育つか農家らが状況を把握するために役立っています。農作物がどのような状態で蒸発散作用しているか調べたり、体温の形成にも密に関係しています。他にも、太陽光発電が普及しつつある昨今でも日射量は関係してきます。太陽光パネルの設置場所に重宝され、日射計を設置することによって電気変換前の太陽光エネルギー量を調べることができます。変換前後のエネルギーを知ることによって効率を調べることができます。この日射計は太陽から直接差し込む日光のみ計測される仕組みとなっています。農業のほか、工業や建築、医学にも幅広く利用されており、人間生活にダイレクトな影響をもたらしています。

また、直達日射量は直射日光を測定したものを指し、直達日射計を赤道儀または自動である太陽追尾装置に搭載され随時太陽の方向へ向けて連続した測定を行っています。太陽の光球の周りともいえる、天空の領域を含んでいるといっても過言ではありません。ある程度の誤差ともなうことを想定し、直達日射計の開口角は広めに設計されていることがあります。日射計も使う目的や場所によってつくりが違います。



地表に到達する直達日射量



直達日射量は、太陽から直接観測点までに差す太陽光の日射量のことを指します。それに対し、散乱日射量は直達日射量以外の大気の分子または雲の粒子等に、散乱されている光の日射量となります。直達日射量と散乱された光の日射量を足したものを、全天日射量といいます。太陽追尾装置の付いた太陽の方向へと反応する装置に直達日射計を取り付け、計測される流れが一般的です。筒状である日射計は太陽から直接差し込んでくるもの以外は、計測しないような仕組みになっていて直接差し込む光のみ計測することができます。

さらに総合的な日射量を計測する装置が、全天日射計です。形状はドーム状で、水平に設置してから観測地点にて総合的に計測することが可能であり、需要が多いタイプでもあります。設置にあたっては高いものもありますが、比較的手ごろな価格で購入できるものもあります。そこで、自分で計測機器を作成するよりはきちんとした直達日射計を購入することが望ましいです。中には、コストを低めにおさえることができて、なおかつ高い精度をもったコンパクトタイプの日射計も存在します。全における天候下でも、耐性を備えた環境性または信頼ある性能もある構造をしているものもあり、移動に最適かどうかで選択しも分かれてきます。観測方法や用途に合った方法で日射量を計ることができます。

精度や感度など、細かい部分についても日射計の型が分かれています。先述に示した通り、太陽光発電に利用するのか農業の管理などに利用するのかによって使うべきものが異なります。用途やタイプが明確に記されている企業ホームページもありますので、そこから得られる情報も参考にしてみましょう。






次の記事へ

Copyright© 気象観測システムのフィールドプロ All Rights Reserved.